JP2004247718A - ホトマスクホルダーおよびホトマスク固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ホトマスクを露光装置等の各種装置の所定位置に固定するホトマスクホルダーにおいて、サイズの異なるホトマスクを取り替える際の作業効率の向上を図ることができるようにする。
【解決手段】 平面視矩形の板状に形成されたホトマスクＰを各種装置に対して所定位置に設置するためのホトマスクホルダー１であって、前記ホトマスクＰの各側面Ｐ１に当接させる当接面１５ａを有する複数のマスク当接部１５と、前記ホトマスクＰを挟んで互いに対向する前記マスク当接部１５の少なくとも一方を前記ホトマスクＰに対して近接・離間する方向に往復移動可能とする直線移動機構１４とを備えることを特徴とするホトマスクホルダー１を提供する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、半導体ウエハ等の基板のパターン形成に使用するホトマスクを露光装置等の各種装置の所定位置に固定するホトマスクホルダーおよびホトマスク固定方法に関する。

一般に、ホトマスクは、ステッパー等の露光装置に設けられたホトマスクホルダーに設置される。従来、このホトマスクには、半導体ウエハの大きさに合わせて複数種類のサイズのものがあるため、同一のホトマスクホルダーにサイズの異なるホトマスクを所定位置に設置できる方法が提案されている。
すなわち、例えば、特許文献１に示すように、大きなサイズのホトマスク用のホトマスクホルダーに位置合わせ用補助部材を取り付けて小さなサイズのホトマスクに対応させる方法がある。また、例えば、特許文献２に示すように、大きなサイズのホトマスクと同等の寸法を有する板状体に、小さなサイズのホトマスクを装着することにより、小さなサイズのホトマスクを大きなサイズのホトマスク用のホトマスクホルダーに対応させる方法がある。
また、このようなホトマスクホルダーは、ホトマスクに対して、マスク作成中の検査やマスク完成後の異物検査等を行うにあたって、検査装置の所定位置にホトマスクを設置する際にも用いられる。
特開平１１−９７３２７号公報 特開平１１−２１９８８４号公報

しかしながら、特許文献１のホトマスクホルダーにおいては、ホトマスクホルダーに設置するホトマスクのサイズが変わる毎に、ホトマスク位置合わせ用補助部材を取り替える必要があったため、作業効率が悪いという問題があった。
また、特許文献２のように、板状体を使用する場合には、ホトマスクを板状体に取り付けることにより、ホトマスクホルダーの所定位置に固定できるが、各ホトマスクを板状体に対して着脱する必要があったため、作業効率の向上を図ることができなかった。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、サイズの異なるホトマスクを取り替える際の作業効率の向上を図ると共に、ホトマスクを所定位置に固定できるホトマスクホルダーおよびホトマスク固定方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、平面視矩形の板状に形成されたホトマスクを装置に対して所定位置に設置するためのホトマスクホルダーであって、前記ホトマスクの各側面に当接させる当接面を有する複数のマスク当接部と、前記ホトマスクを挟んで互いに対向する前記マスク当接部の少なくとも一方を前記ホトマスクに対して近接・離間する方向に往復移動可能とする直線移動機構とを備えることを特徴とするホトマスクホルダーを提案している。

この発明に係るホトマスクホルダーによれば、直線移動機構により互いに対向するマスク当接部を相対的に近づける方向に移動させた際には、マスク当接部がホトマスクの各側面に当接し、ホトマスクが互いに対向するマスク当接部により挟み込まれて、ホトマスクホルダーに固定されることになる。したがって、直線移動機構により互いに対向するマスク当接部の相対的な距離を変化させることにより、サイズの異なるホトマスクも容易に固定できる。
また、この状態から直線移動機構により互いに対向するマスク当接部を相対的に離間させる方向に移動させた際には、各マスク当接部がホトマスクの各側面から離れるため、ホトマスクの固定状態が解除されることになる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のホトマスクホルダーにおいて、前記マスク当接部に、前記ホトマスクの表面に当接して下方から支持する支持面が形成されていることを特徴とホトマスクホルダーを提案している。
この発明に係るホトマスクホルダーによれば、ホトマスクの表面をマスク当接部の支持面に当接させることができるため、ホトマスクがその厚み方向下方に移動することを規制できる。また、ホトマスクの表面を支持面に当接させることにより、ホトマスクホルダーに対するホトマスクの厚み方向の位置決めを容易に行うことも可能となる。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のホトマスクホルダーにおいて、少なくとも前記ホトマスクの隣り合う２つの前記側面に対する前記直線移動機構による押圧力を測定する圧力センサと、該圧力センサからの信号に基づいて、前記直線移動機構の動作を制御する制御部とが設けられていることを特徴とするホトマスクホルダーを提案している。

この発明に係るホトマスクホルダーによれば、圧力センサが、ホトマスクの側面に対する直線移動機構による押圧力、すなわち、互いに対向するマスク当接部がホトマスクを挟み込む力を測定する。そして、制御部が圧力センサからの信号に基づいて、ホトマスクがホトマスクホルダーに固定された状態を保持するように、直線移動機構による押圧力を調整する。

また、請求項４に係る発明は、請求項３に記載のホトマスクホルダーにおいて、全ての前記マスク当接部が、前記直線移動機構によりそれぞれ移動可能であって、少なくとも前記ホトマスクの隣り合う２つの前記側面に当接する前記マスク当接部の位置を検出する位置検出部と、これら２つの前記側面に当接するマスク当接部の目標位置を記憶した設定メモリ部とを備え、前記位置検出部の検出結果と前記目標位置との照合結果、および前記圧力センサからの信号に基づいて、前記制御部が前記直線移動機構の動作を制御することを特徴とするホトマスクホルダーを提案している。

この発明に係るホトマスクホルダーによれば、ホトマスクをホトマスクホルダーに固定した状態において、制御部が位置検出部の検出結果と目標位置とを照合する。この照合結果が異なっている場合には、互いに対向するマスク当接部の一方の位置を目標位置まで移動させる。この際には、互いに対向するマスク当接部によりホトマスクを挟み込む力を保持するように、制御部が圧力センサからの信号に基づいて、互いに対向するマスク当接部の他方の位置を移動させる。したがって、ホトマスクをホトマスクホルダーに固定した状態において、ホトマスクを所定位置まで移動させることが可能となる。

また、請求項５に係る発明は、請求項４に記載のホトマスクホルダーにおいて、各マスク当接部が、それぞれ１つの前記側面のみに当接し、前記ホトマスクの厚さ方向に直交する方向、かつ、前記側面に沿う方向に前記マスク当接部を往復移動可能とするスライド移動機構を備えることを特徴とするホトマスクホルダーを提案している。

この発明に係るホトマスクホルダーによれば、ホトマスクをホトマスクホルダーに固定した状態において、ホトマスクを所定位置に移動させる場合に、マスク当接部とホトマスクとの間に摩擦が発生しない。
すなわち、例えば、ホトマスクの一の側面に当接する一のマスク当接部を直線移動機構により移動させる際には、ホトマスクが少なくともホトマスクの厚さ方向及び一の側面に隣接する他の側面に沿って移動することになる。ここで、他の側面に当接する他のマスク当接部をスライド移動機構により移動させた際には、他のマスク当接部とホトマスクとが相対的に移動しない。したがって、この際には他のマスク当接部とホトマスクとの間に摩擦が発生しない。

また、請求項６に係る発明は、平面視矩形の板状に形成されたホトマスクを装置に対して所定位置に固定するホトマスク固定方法であって、前記ホトマスクの各側面に対して近接・離間する方向に移動可能な複数のマスク当接部により前記各側面を押圧して、該ホトマスクを挟み込む狭持工程を備えることを特徴とするホトマスク固定方法を提案している。

この発明に係るホトマスク固定方法によれば、互いに対向するマスク当接部を相互に近づけて、ホトマスクの各側面に押し付けることにより、ホトマスクが所定位置に固定される。このため、ホトマスクのサイズが異なっていても同様の方法で固定することができ、ホトマスクの固定や交換を容易に行うことができる。

また、請求項７に係る発明は、請求項５に記載のホトマスクホルダーにおいて、前記狭持工程において、少なくとも前記ホトマスクの一側面に対する押圧が、２つ以上の前記マスク当接部により行われ、前記狭持工程と同時に、もしくは前記狭持工程の後に、前記一側面を押圧する前記マスク当接部の位置を相互に比較し、この比較結果に基づいて、これらマスク当接部を相互に移動させる調整工程を備えることを特徴とするホトマスク固定方法を提案している。

この発明に係るホトマスク固定方法によれば、ホトマスクの一側面に当接する複数のマスク当接部の位置を相互に比較することにより、ホトマスクの表面に直交する軸線回りに関するホトマスクの一側面の傾き、すなわち、ホトマスクの傾きを測定できる。そして、この一側面に当接するマスク当接部を相互に移動させることにより、ホトマスクを前述の軸線回りに移動させることができる。

以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、直線移動機構により互いに対向するマスク当接部の相対的な距離を変化させる構成であるため、サイズの異なるホトマスクを取り替える際の作業効率の向上を図ることができる。

また、請求項２に係る発明によれば、ホトマスクが、支持面により下方から支持される構成のため、その厚み方向下方に移動して落下することを防止できる。また、ホトマスクの表面を支持面に当接させることにより、ホトマスクホルダーや露光装置等の各種装置に対するホトマスクの厚み方向の位置決めを容易に行うこともできる。

また、請求項３に係る発明によれば、直線移動機構に設けられた圧力センサからの信号に基づいて、制御部が直線移動機構による押圧力を調整するため、ホトマスクがホトマスクホルダーから外れることを確実に防止できる。

また、請求項４に係る発明によれば、ホトマスクをホトマスクホルダーに固定した状態において、ホトマスクを所定位置まで移動できるため、ホトマスクホルダーや露光装置等の各種装置に対するホトマスクの位置決めを容易に行うことができる。

また、請求項５に係る発明によれば、ホトマスクを所定位置に移動させる際に、マスク当接部とホトマスクとの間に摩擦が発生しないため、この摩擦に基づく静電気の発生やホトマスクの損傷を防止することができる。

また、請求項６に係る発明によれば、ホトマスクのサイズの違いにかかわらず、ホトマスクを同様の方法によって固定することができるため、サイズの異なるホトマスクを取り替える際の作業効率の向上を図ることができる。

また、請求項７に係る発明によれば、ホトマスクが、マスク当接部により固定される際に、その表面に直交する軸線回りに回転してずれていても、ホトマスクの一側面に当接する複数のマスク当接部を相互に移動させて、これらマスク当接部の相対位置を適正に調整することにより、このホトマスクの軸線回りに関する傾きを補正できる。

図１から図８は、本発明の第１の実施形態を示しており、この実施の形態に係るホトマスクホルダー１は、マスクパターンを有するホトマスクＰをステッパー露光装置（図示せず）の所定位置に固定するものであり、ステッパー露光装置のＸＹステージに一体的に固定されている。このＸＹステージは、ステッパー露光装置の光軸に直交する方向に移動可能となっており、ホトマスクＰのマスクパターンを半導体ウエア等の基板に現像する際に移動するようになっている。また、ホトマスクＰは、石英ガラスからなり、図１，２に示すように、平面視正方形の板状に形成されている。
ホトマスクホルダー１は、基台３と、基台３に設けられた４つのマスク保持機構５〜８とを備えており、基台３には、その厚み方向に貫通する平面視正方形の貫通孔９が形成されている。

各マスク保持機構５〜８は、貫通孔９の各側壁面９ａ〜９ｄから突出して固定されたシリンダー１１と、シリンダー１１に対して出没自在なピストン１３と、ピストン１３の先端部に設けられ、フッ素樹脂からなるマスク当接部１５とを備えている。ピストン１３は、シリンダー１１内部の空気圧を調整することにより側壁面９ａ〜９ｄに直交する方向に移動可能となっている。これらシリンダー１１およびピストン１３により、マスク当接部１５をホトマスクＰに対して近接・離間する方向に往復移動させる直線移動機構１４が構成されている。
また、マスク当接部１５には、図３に示すように、ホトマスクＰの側面Ｐ１に当接する当接面１５ａと、ホトマスクＰの裏面（表面）Ｐ２に当接して下方から支持する支持面１５ｂとが形成されている。

マスク保持機構５〜８は以上のように構成されているため、互いに対向するマスク保持機構５，８のマスク当接部１５，１５が、それぞれ直線移動機構１４により互いに近接する方向に移動した場合には、図１，２に示すように、これらマスク当接部１５，１５の当接面１５ａ，１５ａが、それぞれホトマスクＰの側面Ｐ１に当接する。また、これらマスク当接部１５，１５の移動方向に対して直交方向に移動するマスク保持機構６，７のマスク当接部１５，１５が、それぞれ直線移動機構１４により互いに近接する方向に移動した場合にも、同様にしてそれぞれホトマスクＰの側面Ｐ１に当接する。
したがって、４つのマスク当接部１５がホトマスクＰの全ての側面Ｐ１に当接した状態では、ホトマスクＰがマスク保持機構５〜８の４つのマスク当接部１５により挟み込まれて、ホトマスクホルダー１に対して固定されることになる。

また、このホトマスクホルダー１には、図４に示すように、圧力センサ２１と、ピストン位置検出部２３と、設定メモリ部２５と、制御部２７とが設けられている。
圧力センサ２１は、４つの直線移動機構１４がホトマスクＰの各側面Ｐ１をそれぞれ押圧する圧力、すなわち、互いに対向するマスク当接部１５がホトマスクＰを挟み込む力を測定するものである。また、ピストン位置検出部２３は、マスク保持機構５，６のピストン１３がシリンダー１１から突出する長さを計測するものであり、マスク保持機構５，６のマスク当接部１５の位置を検出することができるようになっている。

設定メモリ部２５には、ホトマスクＰを挟み込む押圧力の規定値、および、ホトマスクＰの寸法に対応づけたマスク保持機構５，６のピストン１３の突出長さの規定値、すなわち、マスク当接部１５の規定位置（目標位置）が記憶されている。
なお、ホトマスクＰのマスクパターンを半導体ウエア等の基板に現像する際には、ホトマスクＰがホトマスクホルダー１の基準位置に配される。また、ホトマスクＰをホトマスクホルダー１に対して着脱する際には、前述の基準位置とは異なるローディング位置に配される。このため、設定メモリ部２５には、これら基準位置およびローディング位置に対応したピストン１３の突出長さの規定値が２種類記憶されている。

制御部２７は、圧力センサ２１やピストン位置検出部２３からの信号と、設定メモリ部２５に記憶された押圧力や突出長さの規定値とを照合し、この照合結果に基づいて各マスク保持機構５〜８の直線移動機構１４の動作を制御するものである。また、この制御部２７は、図示しない操作部やステッパー露光装置からの信号に基づいて、直線移動機構１４の動作を制御できるようになっている。

このホトマスクホルダー１を備えたステッパー露光装置には、ホトマスクホルダー１に対してホトマスクＰを着脱する際に、図６に示すように、ホトマスクホルダー１の厚み方向に上下移動可能な仮置き台３１が設けられている。この仮置き台３１は、マスク当接部１５がホトマスクＰの側面Ｐ１や裏面Ｐ２に当接していない状態において、ホトマスクＰを支持するものである。
また、この仮置き台３１には、ホトマスクＰの裏面Ｐ２を表面３１ａに吸着させる真空吸着機構（図示せず）が設けられている。この真空吸着機構は、ホトマスクＰが、仮置き台３１の表面３１ａに載置されてからマスク保持機構５〜８により保持されるまでの間に、仮置き台３１に対して動くことを防止している。なお、この真空吸着機構の動作は、前述したマスクホルダー１の制御部２７により制御されるようになっている。

このホトマスクホルダー１に対するホトマスクＰの固定方法について以下に説明する。
図５，６に示すように、ホトマスクＰをホトマスクホルダー１に固定する前の初期状態においては、各マスク保持機構５〜８のピストン１３が、シリンダー１１の内部に収容されている。また、仮置き台３１は、その表面３１ａがマスク当接部１５の支持面１５ｂと同じ高さとなるように位置している。
この初期状態から、ホトマスクＰをホトマスクホルダー１に固定する際には、はじめに、ホトマスクＰを仮置き台３１に載置する。そして、真空吸着機構を作動させてホトマスクＰを仮置き台３１に吸着させる。

次いで、ホトマスクＰを４つのマスク当接部１５により挟み込む狭持工程が行われる。すなわち、各マスク保持機構５〜８の直線移動機構１４を作動させて、ピストン１３をそれぞれシリンダー１１から突出させる方向に移動させる。これにより、図７，８に示すように、各マスク保持機構５〜８の当接面１５ａおよび支持面１５ｂがそれぞれホトマスクＰの側面Ｐ１および裏面Ｐ２に当接する。
そして、各圧力センサ２１の測定値が、設定メモリ部２５に記憶された規定値に到達した際には、制御部２７が各直線移動機構１４の動作を停止する。以上により、ホトマスクＰがマスク保持機構５〜８により支持された状態となり、ホトマスクホルダー１に対するホトマスクＰの固定（狭持工程）が終了する。
この狭持工程の終了後には、制御部２７が仮置き台３１の真空吸着機構の動作を停止して、仮置き台３１のホトマスクＰに対する吸着を解除する。さらに、仮置き台３１が、ホトマスクＰの裏面Ｐ２から離間する方向に移動する。なお、この状態においては、ホトマスクＰが前述したローディング位置に配されている。

次に、ホトマスクＰをローディング位置から基準位置まで移動させる方法について、以下に説明する。
ホトマスクＰを移動させる際には、はじめに、マスク保持機構５，６の直線移動機構１４により、それぞれのピストン１３をシリンダー１１内部に没入させる方向に移動させる。この際には、各マスク保持機構５〜８の圧力センサ２１の測定値が、設定メモリ部２５に記憶された規定値を保持するように、制御部２７がマスク保持機構７，８のピストン１３をそれぞれシリンダー１１から突出させる方向に移動させる。

そして、ピストン１３の突出長さが、図１，２に示すように、設定メモリ部２５に記憶された基準位置に対応した規定値に到達すると、制御部２７が、各マスク保持機構５〜８の直線移動機構１４を停止させる。以上により、ホトマスクＰがホトマスクホルダー１の基準位置に配されることになる。
以上の移動が終了すると、ホトマスクＰを基準位置に固定した状態で、ステッパー露光装置によってホトマスクＰのマスクパターンを半導体ウエア等の基板に現像する工程が行われる。なお、この現像工程の際には、ステッパー露光装置のＸＹステージが移動する。

この現像工程が終了して、ホトマスクＰをホトマスクホルダー１から取り外す際には、はじめに、マスク保持機構５，６の直線移動機構１４により、それぞれのピストン１３をシリンダー１１から突出させる方向に移動させる。この際には、各マスク保持機構５〜８の圧力センサ２１の測定値が、設定メモリ部２５に記憶された規定値を保持するように、制御部２７がマスク保持機構７，８のピストン１３をそれぞれシリンダー１１内部に没入させる方向に移動させる。

そして、ピストン１３の突出長さが、図７，８に示すように、設定メモリ部２５に記憶されたローディング位置に対応した規定値に到達すると、制御部２７が、各マスク保持機構５〜８の直線移動機構１４を停止させる。
その後、仮置き台３１を移動させて、その表面３１ａをホトマスクＰの裏面Ｐ２に当接させる。この際には、仮置き台３１の真空吸着機構が作動して、ホトマスクＰが仮置き台３１に吸着する。また、図５，６に示すように、各マスク保持機構５〜８のピストン１３がそれぞれシリンダー１１内部に没入する。最後に、仮置き台３１の吸着を解除し、ホトマスクＰを仮置き台３１から取り出して、ホトマスクホルダー１からの取り外しが終了する。

上記のホトマスクホルダー１によれば、直線移動機構１４により互いに対向するマスク当接部１５，１５の相対的な距離を変化させる構成となっており、ホトマスクＰのサイズの違いにかかわらず、ホトマスクＰを同様の方法によって固定することができるため、サイズの異なるホトマスクＰを取り替える際の作業効率の向上を図ることができる。
また、ホトマスクＰが、マスク当接部１５の支持面１５ｂにより下方から支持される構成のため、その厚み方向下方に移動して落下することを防止できる。

さらに、ホトマスクＰの裏面Ｐ２を支持面１５ｂに当接させることにより、ホトマスクホルダー１や露光装置に対するホトマスクＰの厚み方向の位置決めを容易に行うこともできる。
また、直線移動機構１４に設けられた圧力センサ２１からの信号に基づいて、制御部２７が直線移動機構１４による押圧力を調整するため、ホトマスクＰがホトマスクホルダー１から外れることを確実に防止できる。

さらに、ホトマスクＰをホトマスクホルダー１に固定した状態において、ホトマスクＰを基準位置やローディング位置まで移動できるため、ホトマスクホルダー１やステッパー露光装置に対するホトマスクＰの位置決めを容易に行うことができる。
また、マスク当接部１５は、フッ素樹脂から形成されているため、石英ガラスからなるホトマスクＰとの摩擦による静電気の発生を抑制して、ホトマスクＰの帯電を防止できる。したがって、例えば、ホトマスクＰに形成されるマスクパターンへの影響を抑制できる。

なお、この第１の実施形態においては、各マスク当接部１５が、ホトマスクＰの１つの側面Ｐ１に当接する１つの当接面１５ａのみを有するとしたが、これに限ることはなく、例えば、図９に示すように、ホトマスクＰの隣り合う２つの側面Ｐ１，Ｐ１に当接する２つの当接面１５ａ，１５ａを有するとしてもよい。
また、シリンダー１１が貫通孔９の側壁面９ａ〜９ｄから突出するとしたが、これに限ることはなく、例えば、側壁面９ａ〜９ｄにそれぞれ穴を形成し、これら穴にシリンダー１１を埋め込むとしてもよい。この場合には、ピストン１３が側壁面９ａ〜９ｄから出没するように移動することになる。

また、マスク当接部１５は、全て直線移動機構１４により移動可能としたが、これに限ることはなく、少なくともホトマスクＰの各側面Ｐ１を押圧し、ホトマスクＰを挟み込んで固定できるものであればよい。
すなわち、例えば図１０に示すように、貫通孔９のうち、互いに直交して隣り合う２つの側壁面９ａ，９ｂをホトマスクＰの２つの側面Ｐ１に当接する当接面とし、基台３のうち、側壁面９ａ，９ｂを有する部分をマスク当接部とみなす。そして、ホトマスクＰを挟んで側壁面９ａ，９ｂにそれぞれ対向する側壁面９ｃ，９ｄにホトマスクＰの側面に近接・離間する方向に移動可能な直線移動機構１４をそれぞれ設け、これら直線移動機構１４の先端部にホトマスクＰの残り２つの側面Ｐ１に当接するマスク当接部１５をそれぞれ設けるとしてもよい。

このように、基台を利用してホトマスクを固定する構成の場合には、ホトマスクＰをホトマスクホルダー１に固定する直線移動機構１４の設置数を最小限に抑えることができるため、ホトマスクホルダーの製造コスト削減を図ることができる。
ただし、上記の構成の場合には、ホトマスクＰをホトマスクホルダー１に固定した状態で、直線移動機構１４によりホトマスクＰを移動させることができないため、ステッパー露光装置による現像工程を行う基準位置は、ホトマスクホルダー１に対してホトマスクＰを着脱するローディング位置と同じ位置となる。

図１１から図１３は、この発明に係る第２の実施形態を示している。この実施形態は、図１から図８に示すホトマスクホルダー１と基本的構成が同一であるが、直線移動機構１４の周辺構成について異なっている。ここでは、図１１〜１３において、直線移動機構１４の周辺構成について説明し、図１〜８の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
図１１，１２に示すように、このホトマスクホルダー１には、ホトマスクＰの厚さ方向に直交する方向及び各マスク当接部１５に当接する側面Ｐ１に沿う方向にマスク保持機構５〜８を往復移動可能とするスライド移動機構４１〜４４が設けられている。各スライド移動機構４１〜４４は、平面視略正方形状に形成された貫通孔９の各側壁面９ｅ〜９ｈの長手方向に沿って配された棒状のボールネジ４５と、このボールネジ４５に螺合する略筒状の雌ねじ部４７とを備えている。

ボールネジ４５は、側壁面９ｅ〜９ｈの長手方向に沿う軸線を中心として基台３に対して回転可能に支持されている。雌ねじ部４７は、シリンダー１１の基端部に固定されており、ボールネジ４５の回転に応じて側壁面９ｅ〜９ｈの長手方向に沿って移動するようになっている。したがって、各マスク保持機構５〜８は、ボールネジ４５の回転に応じてホトマスクＰの厚さ方向、及びマスク当接部１５の当接面１５ａに沿う方向に移動することができる。
また、このホトマスクホルダー１には、図１３に示すように、ボールネジ４５を回転させるモータ４９が設けられており、このモータ４９の動作は、制御部２７によって制御される。制御部２７によるモータ４９の動作制御は、ピストン位置検出部２３が直線移動機構１４によるマスク当接部１５の移動を検出した際に、このピストン位置検出部２３の検出結果に基づいて行われる。

すなわち、例えば、１つのマスク保持機構５のピストン１３の突出量が変化したことをピストン位置検出部２３が検出した際には、このマスク保持機構５に隣り合う２つのマスク保持機構６，７をスライド移動機構１４により、マスク保持機構５のピストン１３及びマスク当接部１５の移動方向と同じ方向に移動させるように、制御部２７がモータ４９の動作制御を行う。
なお、制御部２７は、スライド移動機構４１〜４４によるマスク保持機構５〜８の移動によって、互いに対向するマスク当接部１５の位置が相対的にマスク保持機構５〜８の移動方向にズレないように、すなわち、互いに対向する２つのマスク保持機構５，８（またはマスク保持機構６，７）を移動させるボールネジ４５の回転を相互に同期させるように、モータ４９の動作を制御することが好ましい。

次に、スライド移動機構４１〜４４の動作について以下に述べる。
ホトマスクＰをローディング位置から基準位置に移動させる場合には、第１の実施形態と同様に、マスク保持機構５，６の直線移動機構１４により、それぞれのピストン１３をシリンダー１１内部に没入させる方向に移動させると共に、マスク保持機構７，８の直線移動機構１４により、それぞれのピストン１３をシリンダー１１内部から突出させる方向に移動させる。
この移動の際には、ピストン位置検出部２３が、互いに対向する２つのマスク保持機構５のピストン１３及びマスク当接部１５の移動を検出する。そして、制御部２７は、このピストン位置検出部２３の検出結果に基づいて、前述した２つのマスク保持機構５，８に隣り合う２つのマスク保持機構６，７を、直線移動機構１４による２つのピストン１３及びマスク当接部１５の移動方向と同じ方向に、スライド移動機構４２，４３により移動させる。すなわち、マスク保持機構６，７は、ピストン１３が没入するマスク保持機構５に向けて移動することになる。これにより、マスク保持機構６，７のマスク当接部１５とホトマスクＰとが相対的に移動しないため、これらマスク当接部１５とホトマスクＰとの間に摩擦が発生しない。

上述した動作は、直線移動機構１４によるマスク保持機構６，７のピストン１３及びマスク当接部１５の移動についても同様に行われる。すなわち、マスク保持機構５，８は、スライド移動機構４１，４４によりピストン１３が没入するマスク保持機構６に向けて移動することになるため、マスク保持機構５，８のマスク当接部１５もホトマスクＰに対して移動することが無い。したがって、これらマスク当接部１５とホトマスクＰとの間にも摩擦が発生しない。
なお、このスライド移動機構４１〜４４の動作は、ホトマスクＰをローディング位置から基準位置に移動させる場合に限らず、基準位置からローディング位置に移動させる場合にも同様に行われる。

このホトマスクホルダー１によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏することに加え、ホトマスクＰを基準位置やローディング位置に移動させる際に、マスク当接部１５とホトマスクＰとの間に摩擦が発生しないため、この摩擦に基づく静電気の発生やホトマスクＰの損傷を確実に防止することができる。

なお、この第２の実施の形態においては、各スライド移動機構４１〜４４がボールネジ４５及び雌ねじ部４７から構成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも各マスク当接部１５が、その当接面１５ａに当接するホトマスクＰの側面Ｐ１に沿う方向に往復移動可能となるように構成されていればよい。
すなわち、例えば、スライド移動機構４１〜４４は、図１４に示すように、各側壁面９ｅ〜９ｈに沿って配された棒状のラック６１と、ラック６１の歯車に噛み合うピニオン（図示せず）とから構成されるとしても構わない。なお、前述のピニオンは、ラック６１に取り付けられたモータ６３の内部に内蔵されている。また、このモータ６３は、各マスク保持機構５〜８の基端部に固定されている。この構成の場合には、モータ６３によりピニオンを回転させることによりモータ６３と共にマスク保持機構５〜８がラック６１の形成方向に沿って移動することになる。

なお、第１及び第２の実施形態においては、マスク当接部１５がフッ素樹脂からなるとしたが、これに限ることはなく、少なくともマスク当接部１５と石英ガラスからなるホトマスクＰとが擦れ合っても、静電気の発生を抑制できる材料から形成されていればよい。すなわち、マスク当接部１５は、例えば、アクリル樹脂やポリイミド樹脂からなるとしてもよい。
また、ピストン１３の移動方向は、側壁面９ａ〜９ｄや側壁面９ｅ〜９ｈの直交方向に限ることはなく、少なくとも側面Ｐ１に対して交差する方向であればよい。

さらに、圧力センサ２１は、４つ全ての直線移動機構１４によりホトマスクＰの各側面Ｐ１に対する押圧力をそれぞれ測定するとしたが、互いに対向するマスク当接部１５がホトマスクＰを挟み込む力を測定できればよいため、少なくともホトマスクＰのうち隣り合う２つの側面Ｐ１を押圧する２つの直線移動機構１４の押圧力を測定できればよい。
また、ピストン位置検出部２３は、２つのマスク保持機構５，６のみのピストン１３の突出長さや移動を測定するとしたが、これに限ることはなく、例えば、全てのマスク保持機構５〜８のピストン１３の突出長さや移動を測定するとしてもよい。

さらに、マスク当接部１５には、ホトマスクＰの裏面Ｐ２を下方から支持する支持面１５ｂが形成されるとしたが、ホトマスクＰの厚み寸法が一定値である場合には、この支持面１５ｂに加えてホトマスクＰの表面Ｐ３に当接する支持面を形成してもよい。この構成の場合には、ホトマスクＰがマスク当接部１５によりその厚み方向に挟み込まれるため、ホトマスクＰの厚み方向に関する位置決めをさらに容易に行うことができる。

また、マスク保持機構５〜８は、貫通孔９の各側壁面９ａ〜９ｄや側壁面９ｅ〜９ｈにそれぞれ１つずつ設けられるとしたが、これに限ることはなく、各側壁面９ａ〜９ｄや側壁面９ｅ〜９ｈにそれぞれ複数のマスク保持機構が設けられるとしてもよい。したがって、例えば、図１５に示すように、各側壁面９ａ〜９ｄにそれぞれ２つのマスク保持機構５１，５２を設けるとしてもよい。
この場合には、各当接面１５ａの面積が小さくても、各側面９ａ〜９ｄに当接する２つのマスク当接部１５を相互に移動させる調整工程を行うことにより、ホトマスクＰの表面Ｐ３に直交する軸線回りに関してホトマスクホルダー１に対するホトマスクＰの傾きを補正できる。

すなわち、ホトマスクＰをマスク当接部１５により挟み込んで固定する際に、もしくは、固定した後に、ホトマスクＰに対する直線移動機構１４による押圧力や、シリンダー１１からのピストン１３の突出長さを各側壁面９ａ〜９ｄのマスク保持機構５１，５２の間で比較する。
そして、例えば、直線移動機構１４による押圧力がマスク保持機構５１，５２の間で異なっている場合には、互いの押圧力が等しくなるように、制御部２７がこれらマスク保持機構５１，５２の直線移動機構１４の動作をそれぞれ制御して、マスク当接部１５を相互に移動させる。この際には、ホトマスクＰの側面Ｐ１が、その表面Ｐ３に直交する軸線回りに移動し、これら側面Ｐ１の軸線回りに関する傾きが補正され、したがって、マスクホルダー１に対するホトマスクＰの傾きが補正されることになる。

また、例えば、シリンダー１１からのピストン１３の突出長さが異なっている場合においては、これら２つのピストン１３の突出長さが等しくなるように、制御部２７によりマスク保持機構５１，５２のマスク当接部１５を相互に移動させる。これにより、前述と同様にして、マスクホルダー１に対するホトマスクＰの傾きが補正されることになる。
このように側壁面９ａ〜９ｄに複数のマスク保持機構５１，５２を設ける構成においては、各マスク保持機構５１，５２の当接面１５ａとホトマスクＰの側面Ｐ１との接触面積を減らすことができるため、マスク当接部１５とホトマスクＰとが擦れあうことによる塵の発生を抑制できる。

さらに、マスク保持機構５〜８やスライド移動機構４１〜４４は、貫通孔９の側壁面９ａ〜９ｄや側壁面９ｅ〜９ｈ側に設けられるとしたが、これに限ることはなく、ホトマスクＰを固定できる位置に設けられていればよい。したがって、例えば、マスク保持機構５〜８やスライド移動機構４１〜４４を基台３の表面３ａに設けるとしてもよい。

また、基台３には、貫通孔９が形成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、貫通せずに底面を有する穴部が形成されるとしてもよい。さらに、マスク保持機構５〜８やスライド移動機構４１〜４４が基台３の表面３ａに設けられる場合には、貫通孔９や穴部が不要となる。
この場合には、ピストン１３が、穴部の底面や基台３の表面３ａに沿う方向に移動することになる。また、穴部の底面や、基台３の表面３ａにホトマスクＰを載置できるため、仮置き台３１が不要となると共に、ベース当接部１５にホトマスクＰを支持する支持面１５ｂを形成しなくてもよい。
ただし、このような構成のホトマスクホルダー１をステッパー露光装置に設ける場合には、基台３をアクリル等の透過性材料から形成する必要がある。

また、直線移動機構１４は、シリンダー１１およびピストン１３から構成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくともマスク当接部１５をホトマスクＰの裏面Ｐ２や表面Ｐ３に沿って側面Ｐ１に交差する方向に移動できる構成であればよい。したがって、直線移動機構１４は、例えば、先端部にマスク当接部１５を備えた棒状部材と、基台３に対してこの棒状部材をその長手方向に移動させる電動モータとから構成されるとしてもよい。ただし、直線移動機構１４は、マスク当接部１５を移動させる際に塵の発生が少ない機構であることが望ましい。

また、ステッパー露光装置による現像工程の際には、ＸＹステージを移動させるとしたが、これに限ることはなく、直線移動機構１４によりホトマスクＰのみを移動させるとしてもよい。
さらに、このホトマスクホルダー１は、ステッパー露光装置のＸＹステージに一体的に固定されるとしたが、これに限ることはなく、ＸＹステージに対して着脱自在としてもよい。

また、このホトマスクホルダー１は、ステッパー露光装置に設けられるとしたが、これに限ることはなく、ホトマスクＰを取り扱う各種装置に設けられていればよい。すなわち、例えば、ホトマスクＰにマスクパターンを形成するＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ）露光装置、ホトマスクＰのマスクパターンを検査・測定する検査装置および測定装置、マスクパターンの欠陥を集束イオンビームやレーザリペアにより修正する修正装置、ホトマスクＰを洗浄する洗浄装置に設けられるとしてもよい。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明の第１の実施形態に係るホトマスクホルダーによりホトマスクを固定している状態を示す平面図である。 図１のホトマスクホルダーにおいて、ホトマスクを固定している状態を示す断面図である。 図１のホトマスクホルダーにおいて、その要部を示す拡大図である。 図１のホトマスクホルダーにおいて、制御部による直線移動機構の制御を示すブロック図である。 図１のホトマスクホルダーにおいて、複数のマスク保持機構によりホトマスクを固定する前の状態を示す平面図である。 図１のホトマスクホルダーにおいて、複数のマスク保持機構によりホトマスクを固定する前の状態を示す断面図である。 図１のホトマスクホルダーにおいて、複数のマスク当接部をホトマスクの側面に当接させた状態を示す平面図である。 図１のホトマスクホルダーにおいて、複数のマスク当接部をホトマスクの側面に当接させた状態を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係るホトマスクホルダーによりホトマスクを固定している状態を示す平面図である。 本発明の他の実施形態に係るホトマスクホルダーによりホトマスクを固定している状態を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態に係るホトマスクホルダーによりホトマスクを固定している状態を示す平面図である。 図１０のホトマスクホルダーにおいて、ホトマスクを固定している状態を示す断面図である。 図１０のホトマスクホルダーにおいて、スライド移動機構の構成を示す概略図である。 本発明の他の実施形態に係るホトマスクホルダーのスライド移動機構の構成を示す概略図である。 本発明の他の実施形態に係るホトマスクホルダーによりホトマスクを固定している状態を示す平面図である。

符号の説明

１・・・ホトマスクホルダー、１４・・・直線移動機構、１５・・・マスク当接部、１５ａ・・・当接面、１５ｂ・・・支持面、２１・・・圧力センサ、２３・・・ピストン位置検出部（位置検出部）、２５・・・設定メモリ部、２７・・・制御部、４１〜４５・・・スライド移動機構、Ｐ・・・ホトマスク、Ｐ１・・・側面、Ｐ２・・・裏面（表面）

Claims (7)

1. 平面視矩形の板状に形成されたホトマスクを装置に対して所定位置に設置するためのホトマスクホルダーであって、
   前記ホトマスクの各側面に当接させる当接面を有する複数のマスク当接部と、前記ホトマスクを挟んで互いに対向する前記マスク当接部の少なくとも一方を前記ホトマスクに対して近接・離間する方向に往復移動可能とする直線移動機構とを備えることを特徴とするホトマスクホルダー。
2. 前記マスク当接部に、前記ホトマスクの表面に当接して下方から支持する支持面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のホトマスクホルダー。
3. 少なくとも前記ホトマスクの隣り合う２つの前記側面に対する前記直線移動機構による押圧力を測定する圧力センサと、該圧力センサからの信号に基づいて、前記直線移動機構の動作を制御する制御部とが設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のホトマスクホルダー。
4. 全ての前記マスク当接部が、前記直線移動機構によりそれぞれ移動可能であって、
   少なくとも前記ホトマスクの隣り合う２つの前記側面に当接する前記マスク当接部の位置を検出する位置検出部と、これら２つの前記側面に当接するマスク当接部の目標位置を記憶した設定メモリ部とを備え、
   前記位置検出部の検出結果と前記目標位置との照合結果、および前記圧力センサからの信号に基づいて、前記制御部が前記直線移動機構の動作を制御することを特徴とする請求項３に記載のホトマスクホルダー。
5. 各マスク当接部が、それぞれ１つの前記側面のみに当接し、
   前記ホトマスクの厚さ方向に直交する方向、かつ、前記側面に沿う方向に前記マスク当接部を往復移動可能とするスライド移動機構を備えることを特徴とする請求項４に記載のホトマスクホルダー。
6. 平面視矩形の板状に形成されたホトマスクを装置に対して所定位置に固定するホトマスク固定方法であって、
   前記ホトマスクの各側面に対して近接・離間する方向に移動可能な複数のマスク当接部により前記各側面を押圧して、該ホトマスクを挟み込む狭持工程を備えることを特徴とするホトマスク固定方法。
7. 前記狭持工程において、少なくとも前記ホトマスクの一側面に対する押圧が、２つ以上の前記マスク当接部により行われ、
   前記狭持工程と同時に、もしくは前記狭持工程の後に、前記一側面を押圧する前記マスク当接部の位置を相互に比較し、この比較結果に基づいて、これらマスク当接部を相互に移動させる調整工程を備えることを特徴とする請求項６に記載のホトマスク固定方法。
   
   

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